4. Расчет быстроходного вала

4.1 Определим реакции в опорах

516 Н

1450 Н

263 Н

447 Н

4.2 Определим суммарные реакции в опорах

Н*мм

Н*мм

4.3 Построим эпюру суммарного изгибающего момента и определим опасное сечение в точке С

М_ис= 62850 Н*мм

4.4 Определим приведенный момент в точке С

Н*мм

где = 1,0 - поправочный коэффициент (передача реверсивная)

Т= 76400 Н*мм - крутящий момент на валу

4.5 Определим допускаемое напряжение на изгиб для симметричного цикла

56,44 Н/мм²

где Н/мм² – предел прочности материала вала.

4.6 Вычисление расчетного диаметра вала в опасном сечении

= 24,1 мм.

4.7 Спроектируем вал:

d_ш= 36 мм - диаметр вала под шестерней,

d_п= 35 мм – диаметр вала под подшипником,

d_вх= 32 мм – диаметр вала на входе.

4.8 Расчет вала на жесткость

4.8.1 Определим угол поворота сечения вала в опорах в вертикальной плоскости, проинтегрировав уравнение изогнутой оси вала:

-8,61*10^-5  [  ] = 0.01 рад

в горизонтальной плоскости, также совершив дважды интегрирование:

-3,79*10^-5  []=0.01рад.

3,11*10^-5  [] = 0.01рад

т.е. условие жесткости выполнено

4.8.2 Определим прогиб вала под шестерней

в вертикальной плоскости

-1,06*10^-4

в горизонтальной плоскости

-2,28*10^-3

Суммарный прогиб вала

у= 0,01*m =0,01*2,25 = 22,5*10^-3

т.е. условие жесткости выполнено

4.8.3 Допускаемый относительный угол закручивания

^=1,74*10 ^–5 рад/мм

Относительный угол закручивания

2,37*10^-6  [^’ ] , т.е. условие жесткости выполнено.

Здесь G = 8*10⁴ Н*мм² - модуль упругости 2-го рода,

251200 мм⁴ полярный момент инерции в сечении под подшипником

Т= 76400 Н*мм - крутящий момент на валу.

5. Расчет промежуточного вала

5.1 Определим реакции в опорах:

= -420 Н

-550 Н

3180 Н

3463 Н

5.2 Определим суммарные реакции в опорах:

5.3 Построим эпюру суммарного изгибающего момента, определим опасное сечение и подсчитаем величину приведенного момента:

где - коэффициент приведения для реверсируемых передач,

Т= 222370 Н*мм – крутящий момент на промежуточном валу,

193380 Н*мм – величина максимального изгибающего момента.

5.4 Определим допускаемые напряжения изгиба при симметричном цикле:

5.5 Определим диаметр вала в опасном сечении при совместном действии изгиба и кручения:

36,2

Полученное значение увеличим на 10% и округлим до ближайшего большего стандартного.

Спроектируем вал, исходя из следующих особенностей:

Диаметр вала под подшипником должен быть не менее аналогичного диаметра быстроходного вала;

При близких значениях диаметра вала под шестерней тихоходной передачи и диаметра окружностей впадин шестерни шестерня выполняется заодно с валом.